JPH0445511A - 半導体ウェハ搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、大気中に置かれた半導体ウェハを準備室に
いったん保管した後に、真空状態において移送室を経て
処理室に順次移送するとともに、ここで処理された半導
体ウェハを逆の工程を経て大気中に戻す半導体ウェハ搬
送装置に関する。

【従来の技術】 一従来例について、その平面図である第３図を参照しな
がら説明する。同図において、１は半導体ウェハ（以下
、単にウェハという）１０に係る処理室、３は詳しくは
後述するウェハ移送に係る移送室で、円筒状外壁からな
る。２は処理室１と移送室３とを接続する仕切弁で、指
令に基づいて両室間のウェハ移送のための通路を開閉す
る。８は移送装置で、移送室３の中心と同軸に回動する
とともに、半径方向に伸縮するアームの先端にウェハ掬
い上げ方式のハンド８ａを具備する。 １４は仕切弁で、移送室３と準備室１５とを接続する。 準備室１５はウェハ１０を個別に積み重ねることのでき
る保管棚１７を格納し、また大気との間を仕切るととも
に、開いたときウェハ１０の搬入、！＃、出用の通路を
つくる仕切弁１６を具備する。 ９はウェハ用搬入・搬出装置で、大気中にあって定点の
まわりに回動するとともに、伸縮するアームの先端にウ
ェハ掬い上げ方式のハンド９ａを具備する。１８．１９
はそれぞれ個別積み重ね方式のウェハ用格納ケースで、
１８は処理前、１９は処理後の各ウェハ格納をおこなう
、なお、この各格納ケース１８．１９はウェハ用格納ケ
ースを兼ねる。 −従来例の動作について、ウェハ１０の搬送に係る流れ
を中心にして説明する。処理前のウェハ１０が、搬入・
搬出装置９によって、格納ケース１８から準備室１５の
保管棚１７に搬入される。そのとき、仕切弁１６が開か
れるが、仕切弁１４は閉じられていて、移送室３は真空
状態にある。 保管１１７へのウェハ搬入が終了すると、仕切弁１６が
閉じられ、次に仕切弁１４が開かれる。保管中のウェハ
１０が、移送装置８によって、保管棚１７から移送室３
を経て、そのときだけ開かれる仕切弁２を通って処理室
３内に移送される。当然ながらこの移送は全て真空状態
でおこなわれる。 処理室１でのウェハ処理が終了すると、再び仕切弁２が
開き、前と逆の工程を経て、保管棚１７に戻される。保
管棚１７のウェハ１０が全て処理済みになると、仕切弁
１６が開かれ、処理後のウェハ１０は順次、搬入・搬出
装置９によって、搬出されて格納ケース１９に格納され
る。 ところで、保管棚１７へのウェハ移送、搬入と、保管棚
１７からのウェハ移送、ｉ出との各方向は同一直線上に
あるから、その各種板は、両側に受面を、中央部に各ハ
ンド８ａ、９ａの入出と昇降とができる中空部をそれぞ
れ備える周知の構造である。 別の従来例について、その平面図である第４図を参照し
ながら説明する。この別の従来例が前記の一従来例と異
なる点は、準備室が複数個の保管棚を格納することであ
る。その理由は、−度に多数のウェハを保管することに
よって、準備室を真空状態にする工程をなるべく少なく
する、つまり真空工程に係る諸設備の稼動回数をなるべ
く少なくするためである。 第４図において、準備室２５には２個の保管棚２７が格
納される。この準備室２５の各側にはそれぞれ各仕切弁
２４．２６が設置される。なお、保管棚２７および各仕
切弁２４．２６は、それぞれ−従来例における保管棚１
７および各仕切弁１４．１６と同じである。 その外の部材で、−従来例におけるのと同じものには同
一符号を付けである。 二の別の従来例の動作は一従来例におけるのと同じであ
るから、詳しいことは省略し、次のことだけの説明に留
める。ウェハ１０は、多数が処理前に一度にまとめて準
備室２５に搬入され、処理後には一度にまとめて準備室
２５から搬出される。したがって、準備室２５を真空状
態にする回数が、−従来例での２回がこの従来例では１
回ですむことになる。なお、各保管棚２７は、図で横方
向に移動可能に構成されていて、順次各仕切弁２４　、
２６に対向することができる。

【発明が解決しようとする課題】

以上説明したような従来の技術では、次のような問題が
ある。一つには、−従来例であれ、別の従来例であれ、
処理前のウェハに係る準備室への搬入工程と、準備室か
ら処理室への移送工程とが直列になっている。また、処
理後のウェハに係る処理室から準備室への移送工程と、
準備室からの搬入工程とが直列になっている。言いかえ
れば、処理前の搬入工程時には移送工程が進められず、
また移送工程時には搬出工程が進められず、それぞれ待
ち時間が発生する。待ち時間があることは、全体の搬送
時間を無用に引き伸ばすことになり、搬送効率を低下さ
せることを意味する。 もう一つには、−従来例であれ、別の従来例であれ、処
理前ウェハの搬入と、処理済ウェハの搬出とが、共通な
準備室用仕切弁（第３図の１６．第４図の２６）を経て
おこなわれること、また保管棚には処理前ウェハと処理
済ウェハとが共用で保管されることである。前者につい
ては、搬送の原則から言えば、「入」と「出」との流れ
を分けて管理したいところである。後者については、場
合によってはウェハの品質管理上で不都合が発生するお
それがある。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、大気中と準備室との間の半導体ウェハの搬入・搬
出と、準備室と処理室との間の移送室を経ての半導体ウ
ェハの移送とが、第１には全体的にできるだけ短時間に
おこなわれて、半導体ウェハ搬送の効率化が図れ、第２
には合理的な搬送の流れが形成されて、搬送に係るレイ
アウトと管理との単純化が図れ、品質維持が図れる半導
体ウェハ搬送装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

この課題を解決するために、第１の発明に係る半導体ウ
ェハ搬送装置は、 真空の処理室と仕切弁を介して接続し、半導体ウェハ用
移送装置を内部に格納する真空状態の移送室と； この移送室とその外壁の２箇所において第１．第２の各
仕切弁を介して接続し、半導体ウェハ用保管棚を内部に
格納するとともに、真空状態になし得る準備室と； 大気中に置かれた半導体ウェハの前記各準備室の保管棚
に係る搬入、搬出をおこなう大気中設置の搬入・搬出装
置と； 前記各準備室と大気とを遮断し、またはこの遮断の解除
とともに前記搬入・搬出装置による搬入。 搬出の各動作を許容する準備室用仕切弁と；を備え、 前記移送室を経て前記各準備室のいずれか一方と前記処
理室との間で、真空状態において前記移送装置による移
送動作がおこなわれるときに、前記各準備室の他方と大
気との間で、前記の搬入、搬出の各動作がおこなわれる
とともに、この各動作の関係が前記各準備室について交
互に切り替えられる。 第２の発明に係る半導体ウェハ搬送装置は、真空の処理
室と仕切弁を介して接続し、半導体ウェハ用移送装置を
内部に格納する真空状態の移送室と； この移送室とその外壁の２箇所において第１．第２の各
仕切弁を介して接続し、半導体ウェハ用保管棚を内部に
格納するとともに、真空状態になし得る準備室と； 大気中に置かれた半導体ウェハを前記各保管棚の内の所
定の一方に搬入し、または他方から搬出する大気中設置
の搬入・搬出装置と； 前記各準備室と大気とを遮断し、またはこの遮断の解除
とともに前記搬入・搬出装置による搬入。 搬出の各動作を許容する準備室用仕切弁と；を備え、 前記移送室を経て前記所定の一方の準備室から前記処理
室へ、または前記移送室を経て前記処理室から前記他方
の準備室へ、それぞれ真空状態において前記移送装置に
よる移送動作が行われるとともに、前記所定の一方、他
方の各準備室と大気との間で、それぞれ前記の搬入、搬
出の各動作が行われる。 なお、第１．第２の各発明に係る半導体ウェハ搬送装置
において、保管棚は、その各種板が、移送装置と搬入・
搬出装置との各掬い上げ形ハンドの入出が可能で、かつ
表面に開口する中空部を備える。

【作用】

第１発明に係る半導体ウェハ搬送装置においては、いず
れか一方の準備室と処理室との間における、真空状態で
の半導体ウェハの移送動作と、他方の準備室と大気との
間における、大気中での別の半導体ウェハの搬入・搬出
動作とが、並列的におこなわれ、かつこの各動作の関係
が各準備室について交互に切り替えられる。 第２発明に係る半導体ウェハ搬送装置においては、半導
体ウェハの所定の一方の準備室への搬入動作と、続く処
理室への移送動作と、処理室から他方の準備室への移送
動作と、続く大気への搬出動作とが、別々の搬送の流れ
を形成する。

【実施例】

第１．第２の各発明に係る半導体ウェハ搬送装置の実施
例について、以下に図面を参照しながら説明する。第１
図は第１．第２の各発明に係る実施例の共通な平面図で
ある。 各実施例は構成的に同じで、これが−従来例と異なる点
は、２組の準備室が円筒状移送室の外周の同一円周上の
２箇所に配置されることである。 なお、移送室と各準備室とは、それぞれ−従来例におけ
るのと同じである。第１図において、各準備室５Ａ、５
Ｂが、各仕切弁４Ａ、４Ｂを介して移送室３の外壁に配
置され、各仕切弁６Ａ、６Ｂがほぼ対向するように設け
られる。この各準備室５Ａ。 ５Ｂには、それぞれ各保管棚７Ａ、７Ｂが格納される。 この各保管棚７Ａ、７Ｂは後述するように従来例におけ
るのどは異なる構成である。 搬入、搬出装置９は、各従来例におけるのと同じで、各
準備室５Ａ、５Ｂの中央に位置し、それぞれに各仕切弁
６Ａ、６Ｂを通して、接近することができる。なお、そ
の外の部材で、−従来例におけるのと同じものには同一
符号を付けである。 ところで、前記の説明では、各準備室５Ａ、５Ｂは、移
送室３の外周面の同一円周上に配置される方式であった
が、外周面で軸線と平行に上下に配置される方式にする
こともできる。 この各実施例は動作的には異なる。その動作について、
ウェハｌＯの搬送に係る流れを中心にして説明する。第
１発明に係る実施例を第１実施例、第２発明に係る実施
例を第２実施例とする。 第１実施例の動作を概略的に言えば、一方の準備室がウ
ェハ搬入、搬出に当てられるときには、他方の準備室が
ウェハの処理室間の移送に当てられ、次にこの他方の準
備室がウェハ搬入、搬出に当てられるときには、一方の
準備室がウェハの処理室間の移送に当てられる、という
ように２組の各準備室がその役割を交替しながら使用さ
れる。 以下に具体的に第１実施例の動作を説明する。 まず処理前のウェハ１０が、搬入・搬出装置９によって
、格納ケース１８から準備室５の保管棚７＾に搬入され
る。そのときに、仕切弁６八は開かれるが、仕切弁４Ａ
は閉じられていて、移送室３は真空状態にある。 保管棚７Ａへのウェハ搬入が終了すると、仕切弁６Ａが
閉じられる。初期には、準備室５Ｂの保管棚７Ｂには未
だウェハ保管がされてないから、処理室工への移送は、
準備室５Ａに保管中のウェハ１０になる。すなわち、次
に仕切弁４Ａが開かれ、保管棚７Ａに保管中のウェハ１
０が、移送装置８によって、保管棚７Ａから移送室３を
経て、そのときだけ開かれる仕切弁２を通って処理室３
内に移送される。当然ながらこの移送は全て真空状態で
おこなわれる。 この準備室５Ａから処理室ｌへの移送のとき、同時に他
方の準備室５Ｂへの、格納ケース１９に格納されている
ウェハ１０の搬入がおこなわれる。 準備室５Ａ、処理室１間のウェハ移送と、準備室５Ｂへ
の格納ケース１９からのウェハ搬入とが共に終了したら
、次に各準備室５Ａ、５Ｂは、その役割を交替する。す
なわち、準備室５１１１．処理室１間のウェハ移送がお
こなわれ、これと並行して準備室５Ａから格納ケース１
８へのウェハ搬出がおこなわれる。以下、同様に繰り返
される。 各保管棚７Ａ、７Ｂについて、第２図を参照しながら説
明する。第２図は各保管棚と移送装置、搬入・搬出装置
の各ハンドとの関連を示す斜視図である。同図において
、保管棚は主要部材である棚板で代表して示される。一
つの棚は、中央部に空間を置いて平行配置された両側の
各種板１１．１２からなり、これらが支柱１３によって
多段に構成される。この棚に対して各ハンド８ａ、９ａ
が、はぼ直交する二つの方向から時間を異にして作用す
る。 各ハンド８ａ、９ａは、第１図に示すように、それぞれ
移送装置８．搬入・搬出装置９の各アームの先端に取り
付けられ、各欄に載置、保管されるウェハを掬い上げる
方式で取り出し、または別の場所から運んできて載置、
保管する。 さて、各種板１１．１２には、それぞれ浅い段になった
各受面１１ａ、１２ａと、深い置溝１１ｂ、　１２ｂと
が形成される。各受面１１ａ、１２ａに載置、保管され
る図示してないウェハに対して、ハンド８ａが各種板１
１．１２間の中空部を通って、またハンド９ａが置溝１
１ｂ、１２ｂの中空間を通って作用する。もし、各準備
室が上下２段に配置される方式のときには、各ハンド８
ａ、９ａの作用方向は同一直線上になるから、第２図に
おいて、置溝１１ｂ、１２ｂは不要になり、各種板１１
．１２間の中空部がハンド９ａの作用空間として共用さ
れる。 したがって、第１実施例では、一方のたとえば準備室５
Ａと処理室１との間における真空状態でのウェハ１０の
移送動作と、他方の準備室５Ｂと大気との間における別
のウェハ１０の搬入・搬出動作とが、並列的におこなわ
れ、かつこの各動作の関係が各準備室５Ａ、５Ｂについ
て交互に切り替えられる。したがって、搬送に係る待ち
時間がなくなって全体時間が短縮されて、ウェハ搬送の
効率化が図れる。 第２実施例の動作を概略的に言えば、所定の一方の準備
室は、ウェハ搬入と処理室へのウェハ移送とに専用され
、他方の準備室はウェハの処−理学からの移送とウェハ
搬出とに専用される。言いかえれば、処理室に対するウ
ェハの「人」と「出」とが別々の固定された流れになる
。 以下に具体的に第２実施例の動作を説明する。 まず処理前のウェハ１０が、搬入・搬出装置９によって
、格納ケース１８から準備室５の保管棚７Ａに搬入され
る。そのときに、仕切弁６Ａは開かれるが、仕切弁４Ａ
は閉じられていて、移送室３は真空状態にある。 保管棚７八へのウェハ搬入が終了すると、仕切弁６Ａが
閉じられる０次に仕切弁４Ａが開かれ、保管棚７＾に保
管中のウェハ１０が、移送装置８によって、保管棚７＾
から移送室３を経て、そのときだけ開かれる仕切弁２を
通って処理室３内に移送される。当然ながらこの移送は
全て真空状態でおこなわれる。 この準備室５Ａから処理室１へのウェハ移送が全て終了
したら、準備室５＾に格納ケース１８からの新たなウェ
ハ搬入がおこなわれる。 さて、処理室１での処理が終了したウェハ１ｏは、移送
装置８によって準備室５Ｂに移送され、保管棚７Ｂに順
次保管される。この移送、保管が終了したら、このウェ
ハ１０は搬入・搬出装置９によって搬出されて格納ケー
ス１９に格納される。以下、同様に繰り返される。した
がって、各格納ケース１８、１９は、それぞれウェハ１
ｏの取出し側、格納側に固定的に使用される。 したがって、第２実施例では、所定の一方たとえば準備
室５Ａへのウェハ１ｏの搬入動作と、続く処理室１への
移送動作と、処理室１がら他方の準備室５Ｂへの移送動
作と、続く大気への搬出動作とが、一連の搬送の流れを
形成することになる。 すなわち、処理前、処理済の各ウェハ専用に各保管棚７
Ａ、７Ｂが使用されるがら、ウェハ１ｏの品質維持が確
実になり、かつウェハ１０の搬送に係るしイアウドと管
理との単純化１合理化が図れる。

【発明の効果】

したがって、第１発明によれば、従来技術に比べて次の
ようなすぐれた効果がある。 （１）　　いずれか一方の準備室と処理室との間におけ
る真空状態での半導体ウェハの移送動作と、他方の準備
室と大気との間における別の半導体ウェハの搬入・搬出
動作とが、並列的におこなわれ、かつこの各動作の関係
が各準備室について交互に切り替えられる。したがって
、搬送に係る待ち時間がなくなって全体時間が短縮され
るから、半導体ウェハ搬送の効率化が図れる。 （２）実施例によれば、各準備室が、円筒状移送室の外
周に半導体ウェハ取出し方向を移送室の半径と一致させ
る形で設けられるから、移送装置は移送室の中心のまわ
りに回動するだけで、言いかえれば、直線移動すること
なく各準備室に対応できる。したがって、移送装置ひい
ては搬送装置全体の構造が簡単になるとともに、信頼性
向上とコスト低減とが図れる。 （３）実施例によれば、各準備室が、その準備室用仕切
弁をほぼ対向させる形で設けられるから、搬入・搬出装
置は所定点のまわりに回動するだけで、言いかえれば、
直線移動することなく各準備室用仕切弁に対応できる。 したがって、搬入・搬出装置ひいては搬送装置全体の構
造が簡単になるとともに、信頼性向上とコスト低減とが
図れる。 また、第２発明によれば、従来技術に比べて次のような
すぐれた効果がある。 （１）半導体ウェハの所定の一方の準備室への搬入動作
と、続く処理室への移送動作と、処理室から他方の準備
室への移送動作と、続く大気への搬出動作とが、一連の
搬送の流れを形成することになるから、処理前、処理済
の各半導体ウェハ専用に各保管棚が使用され、半導体ウ
ェハの品質維持が確実になり、かつ半導体ウェハの搬送
に係るレイアウトと管理との単純化１合理化が図れる。 （２）前記第１発明の効果に係る（２）項と同じ（３）
前記第１発明の効果に係る（３）項と同じ

【図面の簡単な説明】

第１図は第１．第２の各発明に係る実施例の共通な平面
図、 第２図は各実施例における共通な保管棚と各ハンドとの
関連を示す斜視図、 第３図は一従来例の平面図、 第４図は別の従来例の平面図である。 符号説明 １：処理室、２．４Ａ、４Ｂ、６Ａ、６Ｂ　　：仕切弁
、３：移送室、５Ａ、５８　：準備室、 ７Ａ、７Ｂ　　：保管棚、８：移送装置、８ａ、９ａ：
ハンド、９：１１１人・搬出装置、１０：ウェハ、１１
，１２　　：棚板、１１ａ、１２ａ　　：受面、１１ｂ
、１２ｂ　　：溝、１３：支柱。 支払 ４８口１２（ 不２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）真空の処理室と仕切弁を介して接続し、半導体ウェ
   ハ用移送装置を内部に格納する真空状態の移送室と； この移送室とその外壁の２箇所において第１、第２の各
   仕切弁を介して接続し、半導体ウェハ用保管棚を内部に
   格納するとともに、真空状態になし得る準備室と； 大気中に置かれた半導体ウェハの前記各準備室の保管棚
   に係る搬入、搬出をおこなう大気中設置の搬入・搬出装
   置と； 前記各準備室と大気とを遮断し、またはこの遮断の解除
   とともに前記搬入・搬出装置による搬入、搬出の各動作
   を許容する準備室用仕切弁と；を備え、 前記移送室を経て前記各準備室のいずれか一方と前記処
   理室との間で、真空状態において前記移送装置による移
   送動作がおこなわれるときに、前記各準備室の他方と大
   気との間で、前記の搬入、搬出の各動作がおこなわれる
   とともに、この各動作の関係が前記各準備室について交
   互に切り替えられる構成にしたことを特徴とする半導体
   ウェハ搬送装置。 ２）真空の処理室と仕切弁を介して接続し、半導体ウェ
   ハ用移送装置を内部に格納する真空状態の移送室と； この移送室とその外壁の２箇所において第１、第２の各
   仕切弁を介して接続し、半導体ウェハ用保管棚を内部に
   格納するとともに、真空状態になし得る準備室と； 大気中に置かれた半導体ウェハを前記各保管棚の内の所
   定の一方に搬入し、または他方から搬出する大気中設置
   の搬入・搬出装置と； 前記各準備室と大気とを遮断し、またはこの遮断の解除
   とともに前記搬入・搬出装置による搬入、搬出の各動作
   を許容する準備室用仕切弁と；を備え、 前記移送室を経て前記所定の一方の準備室から前記処理
   室へ、または前記移送室を経て前記処理室から前記他方
   の準備室へ、それぞれ真空状態において前記移送装置に
   よる移送動作がおこなわれるとともに、前記所定の一方
   、他方の各準備室と大気との間で、それぞれ前記の搬入
   、搬出の各動作がおこなわれる構成にしたことを特徴と
   する半導体ウェハ搬送装置。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置にお
   いて、保管棚は、その各種板が、移送装置と搬入・搬出
   装置との各掬い上げ形ハンドの入出が可能で、かつ表面
   に開口する中空部を備えることを特徴とする半導体ウェ
   ハ搬送装置。